JP2980580B2 - フォトマスクおよび電子コンポーネントの製造方法 - Google Patents
フォトマスクおよび電子コンポーネントの製造方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトレジストおよ
び像形成装置を使用して電子コンポーネント（たとえば
集積回路ウェーハ）を製造する方法に関し、さらに具体
的には、フォトレジスト像形成装置で使用される露光マ
スク、およびそのようなマスクを使用して非対称レジス
ト・パターンを形成する方法に関する。
び像形成装置を使用して電子コンポーネント（たとえば
集積回路ウェーハ）を製造する方法に関し、さらに具体
的には、フォトレジスト像形成装置で使用される露光マ
スク、およびそのようなマスクを使用して非対称レジス
ト・パターンを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子コンポーネントの製造、特に集積回
路シリコン・ウェーハの製造において、ウェーハ中に小
さなパターンを形成する重要なファクタはレジスト・パ
ターンの形状である。以下の説明は集積回路シリコン・
ウェーハの製造に関してなされるが、本発明が他の電子
コンポーネント（たとえばヒ化ガリウム回路、コンポー
ネント・パッケージ、およびプリント回路板）の製造に
適用可能であることが当業者に明らかであろう。
路シリコン・ウェーハの製造において、ウェーハ中に小
さなパターンを形成する重要なファクタはレジスト・パ
ターンの形状である。以下の説明は集積回路シリコン・
ウェーハの製造に関してなされるが、本発明が他の電子
コンポーネント（たとえばヒ化ガリウム回路、コンポー
ネント・パッケージ、およびプリント回路板）の製造に
適用可能であることが当業者に明らかであろう。
【０００３】半導体のような集積回路コンポーネントの
製造において、電子回路のパターン制御（たとえば線幅
の制御）は、ますます重要になってきた。なぜなら、回
路の集積度がますます高まり、線幅および他の回路パタ
ーンの精密度と微細度がますます要求されるようになっ
たからである。しかし、フォトリソグラフィック工程の
パターン制御は、レジストの厚さむら、ベークの不均
一、平坦でないウェーハなど多くの要因によって悪影響
を受ける。
製造において、電子回路のパターン制御（たとえば線幅
の制御）は、ますます重要になってきた。なぜなら、回
路の集積度がますます高まり、線幅および他の回路パタ
ーンの精密度と微細度がますます要求されるようになっ
たからである。しかし、フォトリソグラフィック工程の
パターン制御は、レジストの厚さむら、ベークの不均
一、平坦でないウェーハなど多くの要因によって悪影響
を受ける。
【０００４】フォトリソグラフィック技術は、精密なレ
ジスト・パターンを形成して回路を画定するために好ん
で使用される。一般に、レジストは所定の厚さでウェー
ハへ塗布され、被覆されたウェーハはウェーハ・ステー
ジに置かれる。光源からの光は所定のマスク（回路）パ
ターンを有するフォトマスクを通過する。フォトマスク
を通過した光はウェーハ上のレジストへ投影され、マス
ク・パターンがレジスト上に形成される。レジストは典
型的にはネガ型レジストかポジ型レジストであり、露光
されたレジストは多数の洗浄、現像、およびエッチング
・ステップを使用して処理され、ウェーハ上にパターン
が形成される。そのパターンは、所望の回路パターンを
形成するためにメタライズされる、レジスト中の開孔形
式になっているか（ネガ型レジスト）、メタライズされ
るウェーハ表面上の所望のパターンを限定する形式にな
っている（ポジ型レジスト）。このようなフォトリソグ
ラフィック処理は、米国特許第５，３００，７８６号に
示されている。
ジスト・パターンを形成して回路を画定するために好ん
で使用される。一般に、レジストは所定の厚さでウェー
ハへ塗布され、被覆されたウェーハはウェーハ・ステー
ジに置かれる。光源からの光は所定のマスク（回路）パ
ターンを有するフォトマスクを通過する。フォトマスク
を通過した光はウェーハ上のレジストへ投影され、マス
ク・パターンがレジスト上に形成される。レジストは典
型的にはネガ型レジストかポジ型レジストであり、露光
されたレジストは多数の洗浄、現像、およびエッチング
・ステップを使用して処理され、ウェーハ上にパターン
が形成される。そのパターンは、所望の回路パターンを
形成するためにメタライズされる、レジスト中の開孔形
式になっているか（ネガ型レジスト）、メタライズされ
るウェーハ表面上の所望のパターンを限定する形式にな
っている（ポジ型レジスト）。このようなフォトリソグ
ラフィック処理は、米国特許第５，３００，７８６号に
示されている。
【０００５】ネガ型レジスト法、ポジ型レジスト法、ま
たは組み合わせレジスト法（たとえば像反転レジスト
法）のいずれにおいても、フォトマスクを使用してレジ
スト上にパターンを形成することが必要であり、また伝
統的に光学リソグラフィを使用する像形成工程は複数の
レジスト・パターンを作り出すが、その各々の断面は実
質的に一定の幅、高さ、および対称性を有する。ある種
の露光条件の下では、レジスト・パターンの幅はレジス
トの高さに応じて幾分異なり、底部の幅はレジストの頂
部の幅よりもやや広い。いずれにせよ、レジスト・パタ
ーンは対称であり、メタライズされた回路線は、レジス
ト・パターンの底部の中点から上方へ伸びる垂直軸に関
して測定したとき、本質的に一定の断面を有する。
たは組み合わせレジスト法（たとえば像反転レジスト
法）のいずれにおいても、フォトマスクを使用してレジ
スト上にパターンを形成することが必要であり、また伝
統的に光学リソグラフィを使用する像形成工程は複数の
レジスト・パターンを作り出すが、その各々の断面は実
質的に一定の幅、高さ、および対称性を有する。ある種
の露光条件の下では、レジスト・パターンの幅はレジス
トの高さに応じて幾分異なり、底部の幅はレジストの頂
部の幅よりもやや広い。いずれにせよ、レジスト・パタ
ーンは対称であり、メタライズされた回路線は、レジス
ト・パターンの底部の中点から上方へ伸びる垂直軸に関
して測定したとき、本質的に一定の断面を有する。
【０００６】所望の回路デザインを実現するために、工
程の一部として非対称レジスト・パターンを必要とする
種々の集積回路製造工程が存在する。たとえば、１つの
応用例としては、リフトオフ工程用のパターンを生成す
る場合がある。これらの方法は当技術分野で周知であ
る。
程の一部として非対称レジスト・パターンを必要とする
種々の集積回路製造工程が存在する。たとえば、１つの
応用例としては、リフトオフ工程用のパターンを生成す
る場合がある。これらの方法は当技術分野で周知であ
る。
【０００７】非対称レジスト（フォトレジスト）プロフ
ィールまたはパターンを生成するために、多くの試みが
なされてきた。米国特許第５，５４７，７８９号では、
ポジ型レジストをパターン化するために非対称光強度プ
ロフィールが使用され、そのポジ型レジストが投光照明
によってネガ型レジストへ変換され（像反転レジスト
法）、続いて形成されるゲート電極の配置が制御され
る。レジスト・パターンを非対称にする目的はゲート電
極を非対称に配置するためである。非対称強度プロフィ
ールは透明基板、この透明基板上に配置された線形遮光
膜パターン、および遮光膜パターンの両側のマスク部分
を通る光の強度を減少させる手段から構成されるパター
ン転送マスクによって達成される。パターン転送マスク
は透明基板を含み、この透明基板の上には遮光パターン
（たとえば不透明物質、種々の厚さをもった遮光膜、ま
たは半透明膜）に隣接して種々の光減衰膜が配置されて
いる。示されるレジスト・プロフィールはパターンの両
側で逆テーパ状となり、このような逆テーパ状のエッジ
形状は多くの製造方法では受け入れられない。
ィールまたはパターンを生成するために、多くの試みが
なされてきた。米国特許第５，５４７，７８９号では、
ポジ型レジストをパターン化するために非対称光強度プ
ロフィールが使用され、そのポジ型レジストが投光照明
によってネガ型レジストへ変換され（像反転レジスト
法）、続いて形成されるゲート電極の配置が制御され
る。レジスト・パターンを非対称にする目的はゲート電
極を非対称に配置するためである。非対称強度プロフィ
ールは透明基板、この透明基板上に配置された線形遮光
膜パターン、および遮光膜パターンの両側のマスク部分
を通る光の強度を減少させる手段から構成されるパター
ン転送マスクによって達成される。パターン転送マスク
は透明基板を含み、この透明基板の上には遮光パターン
（たとえば不透明物質、種々の厚さをもった遮光膜、ま
たは半透明膜）に隣接して種々の光減衰膜が配置されて
いる。示されるレジスト・プロフィールはパターンの両
側で逆テーパ状となり、このような逆テーパ状のエッジ
形状は多くの製造方法では受け入れられない。
【０００８】非対称光強度プロフィールを示している他
の特許は米国特許第５，３７０，９７５号である。この
特許では、非対称光プロフィールを作り出すように設計
されたマスクは、エッジの角度が７０゜〜８５゜または
９５゜〜１１０゜である移相手段、またはなめらかに湾
曲した形の移相手段を使用している。前記の米国特許第
５，３００，７８６号には、光学リソグラフィ露光装置
の焦点設定を決定および制御するために光の強度プロフ
ィールをシフトすることのできる移相マスクが説明され
ている。焦点が変更されると、強度プロフィールの最小
点がシフトされ、フォトレジスト・パターンが左方向ま
たは右方向へ非対称にずらされる。強度プロフィールは
最小強度ピーク点に関して非対称であり、パターン配置
誤差を作り出すのは非対称ピーク・シフトである。パタ
ーン配置誤差は、自動オーバレイ誤差測定ツールによっ
て焦点をオーバレイとして測定するために、他の基準パ
ターンと組み合わせて使用される。
の特許は米国特許第５，３７０，９７５号である。この
特許では、非対称光プロフィールを作り出すように設計
されたマスクは、エッジの角度が７０゜〜８５゜または
９５゜〜１１０゜である移相手段、またはなめらかに湾
曲した形の移相手段を使用している。前記の米国特許第
５，３００，７８６号には、光学リソグラフィ露光装置
の焦点設定を決定および制御するために光の強度プロフ
ィールをシフトすることのできる移相マスクが説明され
ている。焦点が変更されると、強度プロフィールの最小
点がシフトされ、フォトレジスト・パターンが左方向ま
たは右方向へ非対称にずらされる。強度プロフィールは
最小強度ピーク点に関して非対称であり、パターン配置
誤差を作り出すのは非対称ピーク・シフトである。パタ
ーン配置誤差は、自動オーバレイ誤差測定ツールによっ
て焦点をオーバレイとして測定するために、他の基準パ
ターンと組み合わせて使用される。
【０００９】米国特許第５，３６８，９６２号には、マ
スク基板上に遮光層が形成され、マスク基板上で光伝送
領域が遮光領域によって限定されたフォトマスクが示さ
れている。光伝送領域は移相手段によって区分されてい
る。
スク基板上に遮光層が形成され、マスク基板上で光伝送
領域が遮光領域によって限定されたフォトマスクが示さ
れている。光伝送領域は移相手段によって区分されてい
る。
【００１０】前記の特許は参考としてここに引用されて
いる。
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点およ
び欠点を念頭に置いて、本発明の目的は電子コンポーネ
ント（集積回路ウェーハを含む）上に回路を作る像形成
装置で使用される新規なフォトマスクを提供することで
あり、このフォトマスクによって、ウェーハ製造工程で
使用されるフォトレジストが製造工程の間に非対称レジ
スト・パターンとなるように回路像を形成される。非対
称レジスト・パターンの底部は典型的には、レジストの
頂部よりも広いか狭く、レジストの頂部と底部を連結す
るそれぞれの対向壁はコンポーネント基板表面に関して
異なった角度を有して、非対称レジストを形成してい
る。一般的に、このレジスト・パターンは底部の中点か
らレジスト・パターンを通って上方へ伸びる垂直軸に関
して非対称である。
び欠点を念頭に置いて、本発明の目的は電子コンポーネ
ント（集積回路ウェーハを含む）上に回路を作る像形成
装置で使用される新規なフォトマスクを提供することで
あり、このフォトマスクによって、ウェーハ製造工程で
使用されるフォトレジストが製造工程の間に非対称レジ
スト・パターンとなるように回路像を形成される。非対
称レジスト・パターンの底部は典型的には、レジストの
頂部よりも広いか狭く、レジストの頂部と底部を連結す
るそれぞれの対向壁はコンポーネント基板表面に関して
異なった角度を有して、非対称レジストを形成してい
る。一般的に、このレジスト・パターンは底部の中点か
らレジスト・パターンを通って上方へ伸びる垂直軸に関
して非対称である。
【００１２】さらに、本発明の目的は、製造工程中に非
対称レジスト・パターンを形成される電子コンポーネン
ト（集積回路ウェーハを含む）を製造する方法を提供す
ることである。典型的には、レジスト・パターンの底部
は頂部よりも広いか狭く、レジストの頂部と底部を連結
するそれぞれの壁は電子コンポーネント基板の表面に関
して異なった角度を有し、非対称レジスト側壁を形成し
ている。一般的に、このレジスト・パターンは底部の中
点からレジスト・パターンを通って上方へ伸びる垂直軸
に関して非対称である。
対称レジスト・パターンを形成される電子コンポーネン
ト（集積回路ウェーハを含む）を製造する方法を提供す
ることである。典型的には、レジスト・パターンの底部
は頂部よりも広いか狭く、レジストの頂部と底部を連結
するそれぞれの壁は電子コンポーネント基板の表面に関
して異なった角度を有し、非対称レジスト側壁を形成し
ている。一般的に、このレジスト・パターンは底部の中
点からレジスト・パターンを通って上方へ伸びる垂直軸
に関して非対称である。
【００１３】前述したところから、本発明の目的および
利点は部分的に明らかになったと思われるが、さらに下
記の説明から明白になるものと思われる。
利点は部分的に明らかになったと思われるが、さらに下
記の説明から明白になるものと思われる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前述した目的および他の
目的は、当業者に明らかであると思われるが、第一の局
面では本発明のフォトマスクによって達成される。この
フォトマスクが像形成装置で使用されると、光はマスク
を通過し、フォトレジストで被覆された電子コンポーネ
ント基板（たとえば集積回路ウェーハ）に衝突し、その
上に非対称レジスト・パターンを形成する。このマスク
は次のような構成を有する。すなわち、このマスクは光
を通過させるマスク基板を有し、コンポーネント基板上
に形成される所望のレジスト・パターンを限定する線そ
の他の形状をした遮光物質が、マスク基板上に設けら
れ、光移相手段が遮光手段の少なくとも１つの側に備え
られて、光がマスクを通過するとき、光の位相は遮光手
段のそれぞれの側で０゜または１８０゜またはその倍数
以外の角度だけ異なるようになっている。
目的は、当業者に明らかであると思われるが、第一の局
面では本発明のフォトマスクによって達成される。この
フォトマスクが像形成装置で使用されると、光はマスク
を通過し、フォトレジストで被覆された電子コンポーネ
ント基板（たとえば集積回路ウェーハ）に衝突し、その
上に非対称レジスト・パターンを形成する。このマスク
は次のような構成を有する。すなわち、このマスクは光
を通過させるマスク基板を有し、コンポーネント基板上
に形成される所望のレジスト・パターンを限定する線そ
の他の形状をした遮光物質が、マスク基板上に設けら
れ、光移相手段が遮光手段の少なくとも１つの側に備え
られて、光がマスクを通過するとき、光の位相は遮光手
段のそれぞれの側で０゜または１８０゜またはその倍数
以外の角度だけ異なるようになっている。
【００１５】実施例では、マスクは次のような構成要素
を含む。 （１）光を通過させる基板。 （２）マスク基板上に置かれた遮光物質。この遮光物質
はマスク基板上に被覆されたフォトレジスト上に形成さ
れる所望のレジスト・パターンを限定する複数の線その
他の形状をしている。 （３）マスク基板上に置かれた移相物質または基板の一
部分である位相手段。この移相手段は０゜または１８０
゜またはその倍数以外の角度だけ光の位相をシフトし、
また、この移相手段は遮光物質パターンの１つの側に隣
接しており、マスク基板が遮光物質の他の側にあり、マ
スク基板を通過する光は遮光物質パターンのそれぞれの
側で異なった位相を有するようにされ、マスクを通過す
る光がレジストに関して焦点外れにされているとき、レ
ジスト・パターンは底部の中点からレジストを通って上
方へ伸びる垂直軸に関して非対称になる。
を含む。 （１）光を通過させる基板。 （２）マスク基板上に置かれた遮光物質。この遮光物質
はマスク基板上に被覆されたフォトレジスト上に形成さ
れる所望のレジスト・パターンを限定する複数の線その
他の形状をしている。 （３）マスク基板上に置かれた移相物質または基板の一
部分である位相手段。この移相手段は０゜または１８０
゜またはその倍数以外の角度だけ光の位相をシフトし、
また、この移相手段は遮光物質パターンの１つの側に隣
接しており、マスク基板が遮光物質の他の側にあり、マ
スク基板を通過する光は遮光物質パターンのそれぞれの
側で異なった位相を有するようにされ、マスクを通過す
る光がレジストに関して焦点外れにされているとき、レ
ジスト・パターンは底部の中点からレジストを通って上
方へ伸びる垂直軸に関して非対称になる。
【００１６】本発明のマスクを使用する本発明の他の局
面では、集積回路ウェーハのような電子コンポーネント
を製造する方法が提供される。この電子コンポーネント
は製造工程の間に非対称レジスト・パターンを電子コン
ポーネント基板上に形成される。その製造工程では、電
子コンポーネント基板（たとえばウェーハ）がフォトレ
ジスト（たとえばネガ型フォトレジスト、ポジ型フォト
レジスト、または像反転フォトレジスト）で被覆され、
所望の回路パターンを有するマスクを通過する光へ露光
される。電子コンポーネントの製造方法は次のステップ
を含む。 （１）電子コンポーネント基板（たとえばシリコン・ウ
ェーハ）をフォトレジスト物質で被覆するステップ。 （２）基板を保持（たとえばステッピング）装置に配置
するステップ。 （３）マスクを配置するステップ。マスクの１つの表面
に衝突した光はマスクを通過して被覆された基板に衝突
し、フォトレジスト物質内にマスク・デザインの像を形
成する。ここで、マスクは次のような構成を有する。 （イ）光を通過させるマスク基板。 （ロ）マスク基板上の遮光物質。この遮光物質は被覆さ
れた基板上のレジスト中に形成されるレジスト・パター
ンを限定する線その他の形状をしている。 （ハ）基板上に設けられた移相手段であって、移相物質
の形をしているか基板の一部分から構成されたもの。こ
の移相手段は０゜または１８０゜またはその倍数以外の
角度だけ光の位相をシフトする。また、この移相手段は
遮光物質の１つの側に隣接して設けられ、遮光物質の他
の側にはマスク基板があり、マスク基板を通過した光は
遮光物質パターンのそれぞれの側で異なった位相を有
し、マスクを通過する光がレジストに関し焦点外れにさ
れているとき、レジスト・パターンは底部の中点からレ
ジストを通って上方へ伸びる垂直軸に関して非対称とな
る。 （４）マスクを光に露光するステップ。 （５）基板上に所望のレジスト・パターンを形成するた
めに、露光された基板を現像するステップ。 （６）所望の電子コンポーネントを形成するステップ。
面では、集積回路ウェーハのような電子コンポーネント
を製造する方法が提供される。この電子コンポーネント
は製造工程の間に非対称レジスト・パターンを電子コン
ポーネント基板上に形成される。その製造工程では、電
子コンポーネント基板（たとえばウェーハ）がフォトレ
ジスト（たとえばネガ型フォトレジスト、ポジ型フォト
レジスト、または像反転フォトレジスト）で被覆され、
所望の回路パターンを有するマスクを通過する光へ露光
される。電子コンポーネントの製造方法は次のステップ
を含む。 （１）電子コンポーネント基板（たとえばシリコン・ウ
ェーハ）をフォトレジスト物質で被覆するステップ。 （２）基板を保持（たとえばステッピング）装置に配置
するステップ。 （３）マスクを配置するステップ。マスクの１つの表面
に衝突した光はマスクを通過して被覆された基板に衝突
し、フォトレジスト物質内にマスク・デザインの像を形
成する。ここで、マスクは次のような構成を有する。 （イ）光を通過させるマスク基板。 （ロ）マスク基板上の遮光物質。この遮光物質は被覆さ
れた基板上のレジスト中に形成されるレジスト・パター
ンを限定する線その他の形状をしている。 （ハ）基板上に設けられた移相手段であって、移相物質
の形をしているか基板の一部分から構成されたもの。こ
の移相手段は０゜または１８０゜またはその倍数以外の
角度だけ光の位相をシフトする。また、この移相手段は
遮光物質の１つの側に隣接して設けられ、遮光物質の他
の側にはマスク基板があり、マスク基板を通過した光は
遮光物質パターンのそれぞれの側で異なった位相を有
し、マスクを通過する光がレジストに関し焦点外れにさ
れているとき、レジスト・パターンは底部の中点からレ
ジストを通って上方へ伸びる垂直軸に関して非対称とな
る。 （４）マスクを光に露光するステップ。 （５）基板上に所望のレジスト・パターンを形成するた
めに、露光された基板を現像するステップ。 （６）所望の電子コンポーネントを形成するステップ。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明するとき、
図１から図９までを参照するが、同様な構成要素は同じ
番号で表わされている。構成要素は必ずしも同じ寸法比
で示されているわけではない。
図１から図９までを参照するが、同様な構成要素は同じ
番号で表わされている。構成要素は必ずしも同じ寸法比
で示されているわけではない。
【００１８】本発明のマスクは、当技術分野で周知の任
意の光学リソグラフィ装置で使用することができる。そ
のような装置は投影像装置と呼ぶこともできるが、その
典型的な装置は前記の米国特許第５，３００，７８６号
に記載されている。その特許では、新規な光学焦点テス
ト・パターンを有するフォトリソグラフィ・マスク構造
が、テスト・パターンをレジスト被覆半導体上に投影す
るために使用されている。基本的には、これらのシステ
ムは、典型的には鏡、アークランプ、光フィルタ、およ
び集光レンズ系を含む照明源を使用する。照明源は、た
とえば製造されている集積回路の配線レベルを投影する
ために所望のパターンをあらかじめ施されたマスク構造
へ「光」を照射する。ここで「光」とは、フォトリソグ
ラフィで使用される光を意味する。「光」および「フォ
トリソグラフィ」の用語は、必ずしも可視光に限定され
ず、他の形式の放射およびリソグラフィを含む。マスク
構造を通過した光は典型的には縮小レンズを横切る。こ
の縮小レンズは半導体ウェーハ上に作られた特定のレン
ズ・フィールドへマスク・パターンを結像する。ウェー
ハは真空保持装置（または吸着器）によって保持される
が、その位置は正確なＸＹＺ位置コントローラまたはス
テッパ・モータによって制御される。
意の光学リソグラフィ装置で使用することができる。そ
のような装置は投影像装置と呼ぶこともできるが、その
典型的な装置は前記の米国特許第５，３００，７８６号
に記載されている。その特許では、新規な光学焦点テス
ト・パターンを有するフォトリソグラフィ・マスク構造
が、テスト・パターンをレジスト被覆半導体上に投影す
るために使用されている。基本的には、これらのシステ
ムは、典型的には鏡、アークランプ、光フィルタ、およ
び集光レンズ系を含む照明源を使用する。照明源は、た
とえば製造されている集積回路の配線レベルを投影する
ために所望のパターンをあらかじめ施されたマスク構造
へ「光」を照射する。ここで「光」とは、フォトリソグ
ラフィで使用される光を意味する。「光」および「フォ
トリソグラフィ」の用語は、必ずしも可視光に限定され
ず、他の形式の放射およびリソグラフィを含む。マスク
構造を通過した光は典型的には縮小レンズを横切る。こ
の縮小レンズは半導体ウェーハ上に作られた特定のレン
ズ・フィールドへマスク・パターンを結像する。ウェー
ハは真空保持装置（または吸着器）によって保持される
が、その位置は正確なＸＹＺ位置コントローラまたはス
テッパ・モータによって制御される。
【００１９】焦点は、完全に焦点を合わされた結像平面
に対する、Ｚ次元中のウェーハ位置のオフセット誤差と
して定量化される。本発明の目的にとって、結像平面は
任意の点にあってよい。たとえば、それは典型的にはレ
ジスト物質の頂部にあるか、レジスト物質の底部にある
か、またはその中間の点にある。さらに、結像平面はレ
ジストの頂部よりも上にあるか、レジストの底部よりも
下にあってよい。
に対する、Ｚ次元中のウェーハ位置のオフセット誤差と
して定量化される。本発明の目的にとって、結像平面は
任意の点にあってよい。たとえば、それは典型的にはレ
ジスト物質の頂部にあるか、レジスト物質の底部にある
か、またはその中間の点にある。さらに、結像平面はレ
ジストの頂部よりも上にあるか、レジストの底部よりも
下にあってよい。
【００２０】以下に述べる焦点オフセットまたは焦点外
れは、理想結像平面に関して正か負のＺ方向の外れを意
味すると共に、結像平面が焦点から外れている距離を表
す大きさを意味する。真空保持装置は、本発明の方法を
実行するために、所望の焦点外れを提供するように調節
される。一般的にマスクを使用するパターン形成に使用
される他の投影露光装置は、前記の米国特許第５，３７
０，９７５号に示されている。
れは、理想結像平面に関して正か負のＺ方向の外れを意
味すると共に、結像平面が焦点から外れている距離を表
す大きさを意味する。真空保持装置は、本発明の方法を
実行するために、所望の焦点外れを提供するように調節
される。一般的にマスクを使用するパターン形成に使用
される他の投影露光装置は、前記の米国特許第５，３７
０，９７５号に示されている。
【００２１】最良の焦点外れを決定して所望の非対称レ
ジスト側壁を作るためには、電子コンポーネント製造工
程の一部として焦点外れマトリクス・テスト手順を使用
するのが望ましい。したがって、複数のチップを有する
ウェーハはフォトレジストで被覆され、各チップは異な
った焦点外れ条件を使用して露光され、次に典型的な手
順を使用してベークされ現像される。次に、走査電子顕
微鏡（ＳＥＭ）を使用して、各チップの断面がレジスト
側壁について観察され、最良の焦点外れ条件が決定され
る。たとえば、ウェーハに１０個のチップが存在すれ
ば、次のような順序で各チップの焦点外れが変えられ
る。すなわち、−１．０μｍ、−０．８μｍ、−０．６
μｍ、−０．４μｍ、−０．２μｍ、０μｍ、＋０．２
μｍ、＋０．４μｍ、＋０．６μｍ、＋０．８μｍの順
序である。製造工程に従って、他の順序を使用すること
ができる。
ジスト側壁を作るためには、電子コンポーネント製造工
程の一部として焦点外れマトリクス・テスト手順を使用
するのが望ましい。したがって、複数のチップを有する
ウェーハはフォトレジストで被覆され、各チップは異な
った焦点外れ条件を使用して露光され、次に典型的な手
順を使用してベークされ現像される。次に、走査電子顕
微鏡（ＳＥＭ）を使用して、各チップの断面がレジスト
側壁について観察され、最良の焦点外れ条件が決定され
る。たとえば、ウェーハに１０個のチップが存在すれ
ば、次のような順序で各チップの焦点外れが変えられ
る。すなわち、−１．０μｍ、−０．８μｍ、−０．６
μｍ、−０．４μｍ、−０．２μｍ、０μｍ、＋０．２
μｍ、＋０．４μｍ、＋０．６μｍ、＋０．８μｍの順
序である。製造工程に従って、他の順序を使用すること
ができる。
【００２２】ここで図２を参照すると、そこには従来の
方法でパターン化されたレジストを含むパターン化され
た基板１０が示される。パターン化された基板１０は基
板１１とレジスト・パターン１２を有する。レジスト・
パターンの典型的な形成方法は、基板の全面にレジスト
を塗布したものを露光工程で露光し、露光されたレジス
トを現像し、必要でないレジストを除去することを含む
が、それによって図２に示されるようなレジスト・パタ
ーン１２が形成される。レジスト・パターン１２は、側
壁１３および１５、頂部１４、および底部１６を有する
ように示される。底部１６の中点を横切る垂直軸Ａは、
レジスト・パターンを半分ずつに分割し、対称レジスト
・パターンであることを示している。したがって、角度
θ1とθ2は本質的に等しい。
方法でパターン化されたレジストを含むパターン化され
た基板１０が示される。パターン化された基板１０は基
板１１とレジスト・パターン１２を有する。レジスト・
パターンの典型的な形成方法は、基板の全面にレジスト
を塗布したものを露光工程で露光し、露光されたレジス
トを現像し、必要でないレジストを除去することを含む
が、それによって図２に示されるようなレジスト・パタ
ーン１２が形成される。レジスト・パターン１２は、側
壁１３および１５、頂部１４、および底部１６を有する
ように示される。底部１６の中点を横切る垂直軸Ａは、
レジスト・パターンを半分ずつに分割し、対称レジスト
・パターンであることを示している。したがって、角度
θ1とθ2は本質的に等しい。
【００２３】当技術分野で周知であるように、露光条
件、レジストの種類、ベーク、現像、およびウェーハ表
面からの反射はレジスト・パターン１２の形状に影響を
及ぼすが、いずれにせよ、レジストは垂直軸Ａに関して
実質的に対称である。角度θ1およびθ2は実質的に等し
いとはいえ、前記のパラメータに従ってわずかに変動し
うる。ある場合には、θ1とθ2は９０゜であって、レジ
ストの底部からレジストの頂部まで一定の断面を有する
レジスト・パターン１２が形成される。図２では、レジ
スト・パターンの底部からレジスト・パターンの頂部ま
で進むにつれて、幅が減少している断面が示される。
件、レジストの種類、ベーク、現像、およびウェーハ表
面からの反射はレジスト・パターン１２の形状に影響を
及ぼすが、いずれにせよ、レジストは垂直軸Ａに関して
実質的に対称である。角度θ1およびθ2は実質的に等し
いとはいえ、前記のパラメータに従ってわずかに変動し
うる。ある場合には、θ1とθ2は９０゜であって、レジ
ストの底部からレジストの頂部まで一定の断面を有する
レジスト・パターン１２が形成される。図２では、レジ
スト・パターンの底部からレジスト・パターンの頂部ま
で進むにつれて、幅が減少している断面が示される。
【００２４】本発明のマスクおよび方法を使用すれば、
図１に示されるようなパターン化された基板３０を形成
することができる。すなわち、基板１１は全面をフォト
レジストで被覆され（図示していない）、露光され、現
像され、側壁１８および２０、底部２１、および頂部１
９を有するレジスト・パターン１７が形成される。形成
されたレジスト・パターン１７は側壁の角度θ3とθ4を
有する。レジスト・パターン１７は、その底部２１を二
分する垂直軸Ａ'に関して非対称である。したがって、
角度θ3は角度θ4と異なる。図１と図２を比較すると、
従来技術（図２）の対称型レジスト・パターン１２は、
本発明のマスクおよび方法を使用して作られた非対称型
レジスト・パターン１７とは異なることが分かる。
図１に示されるようなパターン化された基板３０を形成
することができる。すなわち、基板１１は全面をフォト
レジストで被覆され（図示していない）、露光され、現
像され、側壁１８および２０、底部２１、および頂部１
９を有するレジスト・パターン１７が形成される。形成
されたレジスト・パターン１７は側壁の角度θ3とθ4を
有する。レジスト・パターン１７は、その底部２１を二
分する垂直軸Ａ'に関して非対称である。したがって、
角度θ3は角度θ4と異なる。図１と図２を比較すると、
従来技術（図２）の対称型レジスト・パターン１２は、
本発明のマスクおよび方法を使用して作られた非対称型
レジスト・パターン１７とは異なることが分かる。
【００２５】図３を参照すると、そこには本発明のマス
ク２２が示される。マスク２２は、厚さＴSを有する透
明基板２３を含む。透明基板２３は、その上に並行線の
形状をした遮光物質２５を有する。各々の遮光物質２５
に近接して溝すなわちチャネル２４があるが、チャネル
２４は透明基板２３の厚さをＴPで表されるように減少
させている。したがって、基板の厚さＴSはチャネル２
４における基板の厚さＴPよりも大きく、マスク２２を
透過した光は遮光物質２５の１つの側３２および他の側
３３で異なった位相を有する。マスクは、マスクを通過
する光に位相差を提供する領域の間に遮光領域（遮光物
質２５）を有すると考えることができる。さらに詳説す
れば、図３に示されるような線マスクの場合、マスクは
左から右へ移相手段（チャネル２４）、遮光手段（遮光
物質２５）、および表面２６を有する透明基板２３の繰
り返しで構成されている。当業者に周知であるように、
マスク２２を伝達される光の位相を変化させるために、
他の方法を使用することができる。たとえば、チャネル
２４の代わりに、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）のような移相物質を使用することができるる
ク２２が示される。マスク２２は、厚さＴSを有する透
明基板２３を含む。透明基板２３は、その上に並行線の
形状をした遮光物質２５を有する。各々の遮光物質２５
に近接して溝すなわちチャネル２４があるが、チャネル
２４は透明基板２３の厚さをＴPで表されるように減少
させている。したがって、基板の厚さＴSはチャネル２
４における基板の厚さＴPよりも大きく、マスク２２を
透過した光は遮光物質２５の１つの側３２および他の側
３３で異なった位相を有する。マスクは、マスクを通過
する光に位相差を提供する領域の間に遮光領域（遮光物
質２５）を有すると考えることができる。さらに詳説す
れば、図３に示されるような線マスクの場合、マスクは
左から右へ移相手段（チャネル２４）、遮光手段（遮光
物質２５）、および表面２６を有する透明基板２３の繰
り返しで構成されている。当業者に周知であるように、
マスク２２を伝達される光の位相を変化させるために、
他の方法を使用することができる。たとえば、チャネル
２４の代わりに、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）のような移相物質を使用することができるる
【００２６】図４、図５、および図６は、本発明のマス
クを使用して非対称レジスト・パターンを有する基板を
形成する方法を示す。図４を参照すると、光は、透明基
板２３を含むマスク２２上に衝突するように示される。
透明基板２３は、その表面２６に遮光物質２５（線）を
有し、遮光物質の１つの側にはチャネル２４が近接して
設けられ、それらが繰り返されて、マスク２２を通過し
た光の位相が遮光物質２５の１つの側３２および他の側
３３で異なるように光の位相がシフトされる。
クを使用して非対称レジスト・パターンを有する基板を
形成する方法を示す。図４を参照すると、光は、透明基
板２３を含むマスク２２上に衝突するように示される。
透明基板２３は、その表面２６に遮光物質２５（線）を
有し、遮光物質の１つの側にはチャネル２４が近接して
設けられ、それらが繰り返されて、マスク２２を通過し
た光の位相が遮光物質２５の１つの側３２および他の側
３３で異なるように光の位相がシフトされる。
【００２７】図５は、厚さＲHのポジ型フォトレジスト
物質３１で被覆された基板２９を含む電子コンポーネン
ト２７を示す。レジスト・パターン１７は側壁１８、側
壁２０、底部２１、および頂部１９を有するように形成
される。露光されたレジスト２８は現像され、溶解除去
されて、図６に示されるようなレジスト・パターン付き
基板が形成される。図６から分かるように、角度θ3は
角度θ4とは異なり、非対称の側壁１８および２０を有
する非対称レジスト・パターン１７が形成される。レジ
スト・パターン１７の底部２１を二分する垂直線Ａ'
は、レジストの高さ方向でレジストの非対称断面を示し
ている。レジストは、移相手段を有する、遮光物質の側
で傾斜している。図５のレジストの頂部では、本発明の
マスクを通過する光の強度プロフィールは、中点Ａ'に
関してやや非対称となっている。中点Ａ'に関する光強
度プロフィールの非対称性は、レジストの有限の厚さの
ためにレジストの底部で強調される。従来技術のマスク
（非移相マスク）は対称性強度プロフィールを有し、そ
のプロフィールはレジストの頂部とレジストの底部で実
質的に同じである。
物質３１で被覆された基板２９を含む電子コンポーネン
ト２７を示す。レジスト・パターン１７は側壁１８、側
壁２０、底部２１、および頂部１９を有するように形成
される。露光されたレジスト２８は現像され、溶解除去
されて、図６に示されるようなレジスト・パターン付き
基板が形成される。図６から分かるように、角度θ3は
角度θ4とは異なり、非対称の側壁１８および２０を有
する非対称レジスト・パターン１７が形成される。レジ
スト・パターン１７の底部２１を二分する垂直線Ａ'
は、レジストの高さ方向でレジストの非対称断面を示し
ている。レジストは、移相手段を有する、遮光物質の側
で傾斜している。図５のレジストの頂部では、本発明の
マスクを通過する光の強度プロフィールは、中点Ａ'に
関してやや非対称となっている。中点Ａ'に関する光強
度プロフィールの非対称性は、レジストの有限の厚さの
ためにレジストの底部で強調される。従来技術のマスク
（非移相マスク）は対称性強度プロフィールを有し、そ
のプロフィールはレジストの頂部とレジストの底部で実
質的に同じである。
【００２８】ここで、再び本発明の典型的なマスク２２
を示す図３を参照する。透明基板２３はガラス、フッ化
カルシウム、および溶融シリカのような任意適当な透明
物質であってよい。基板の厚さＴSは一般的に約９０ミ
ル（約２．３ｍｍ）から３００ミル（約７．６ｍｍ）で
ある。マスクを通過する光の位相をシフトさせるために
は、透明基板２３内にチャネル２４を作って、光が基板
の異なった厚さ（ＴS対ＴP）を通ることにより位相のず
れが生じるようにするのが望ましい。所望の位相のずれ
を生じさせるために必要な厚さは容易に決定することが
できる。遮光物質２５の１つの側３２および他の側３３
でマスク基板を通過する光の位相差は、０゜または１８
０゜またはその倍数以外の角度でなければならない。最
適の実施例では、光の位相差が９０゜であることが望ま
しい。したがって、１つの側３２を通過する光は露光装
置から伝達された光であり、他の側３３を通過する光は
９０゜だけ位相をシフトされているか、０゜または１８
０゜またはその倍数以外の所望の角度だけ位相をシフト
されている。
を示す図３を参照する。透明基板２３はガラス、フッ化
カルシウム、および溶融シリカのような任意適当な透明
物質であってよい。基板の厚さＴSは一般的に約９０ミ
ル（約２．３ｍｍ）から３００ミル（約７．６ｍｍ）で
ある。マスクを通過する光の位相をシフトさせるために
は、透明基板２３内にチャネル２４を作って、光が基板
の異なった厚さ（ＴS対ＴP）を通ることにより位相のず
れが生じるようにするのが望ましい。所望の位相のずれ
を生じさせるために必要な厚さは容易に決定することが
できる。遮光物質２５の１つの側３２および他の側３３
でマスク基板を通過する光の位相差は、０゜または１８
０゜またはその倍数以外の角度でなければならない。最
適の実施例では、光の位相差が９０゜であることが望ま
しい。したがって、１つの側３２を通過する光は露光装
置から伝達された光であり、他の側３３を通過する光は
９０゜だけ位相をシフトされているか、０゜または１８
０゜またはその倍数以外の所望の角度だけ位相をシフト
されている。
【００２９】遮光物質２５はケイ化モリブデンおよびク
ロムのような任意適当な物質であってよいが、典型的に
はクロムである。クロムはスパッタリングまたは金属蒸
着のような通常の手段により付着されるが、スパッタリ
ングによることが望ましい。遮光物質の厚さは広い範囲
で変わりうるが、一般的に約５０ｎｍから１５０ｎｍで
ある。遮光物質２５の目的は、それが存在するマスク部
分を通して、光が、像を形成されているレジスト被覆基
板へ通過しないようにすることである。
ロムのような任意適当な物質であってよいが、典型的に
はクロムである。クロムはスパッタリングまたは金属蒸
着のような通常の手段により付着されるが、スパッタリ
ングによることが望ましい。遮光物質の厚さは広い範囲
で変わりうるが、一般的に約５０ｎｍから１５０ｎｍで
ある。遮光物質２５の目的は、それが存在するマスク部
分を通して、光が、像を形成されているレジスト被覆基
板へ通過しないようにすることである。
【００３０】ここで再び図５を参照すると、基板２９は
典型的にはシリコンまたは他の半導体物質であり、レジ
スト物質は任意のフォトレジスト（ネガ型レジストまた
はポジ型レジストなど）であってよい。任意のレジスト
を使用できるが、レジストの解像力の点では、当技術分
野で周知の中程度解像度または高度解像度のレジストで
あることが望ましい。
典型的にはシリコンまたは他の半導体物質であり、レジ
スト物質は任意のフォトレジスト（ネガ型レジストまた
はポジ型レジストなど）であってよい。任意のレジスト
を使用できるが、レジストの解像力の点では、当技術分
野で周知の中程度解像度または高度解像度のレジストで
あることが望ましい。
【００３１】本発明の重要な特徴は、レジスト、レジス
トの厚さ、遮光物質のそれぞれの側における光の位相
差、露光中の焦点および光照射量の各々を単独または組
み合わせて制御することによって、所望の非対称レジス
ト・パターンを実現できることである（組み合わせて制
御することが望ましい）。前記パラメータの各々は独立
的に変化させてよいが、良好なレジスト・パターンの結
果を得るためには、すべてのパラメータをある範囲内で
制御するのがよい。
トの厚さ、遮光物質のそれぞれの側における光の位相
差、露光中の焦点および光照射量の各々を単独または組
み合わせて制御することによって、所望の非対称レジス
ト・パターンを実現できることである（組み合わせて制
御することが望ましい）。前記パラメータの各々は独立
的に変化させてよいが、良好なレジスト・パターンの結
果を得るためには、すべてのパラメータをある範囲内で
制御するのがよい。
【００３２】レジストの厚さ（図５のＲH）は任意でよ
いが、非対称レジスト・パターンの効果を大きくするた
めには厚さを大きくした方がよい。レジストの厚さは一
般的に約０．１μｍから１０μｍであるが、約０．４μ
ｍから２μｍであることが望ましい。焦点外れの程度も
範囲が広く、一般的にはレジストの厚さよりも大きく、
普通は約±１０μｍであるが、望ましくは約±１μｍで
ある。さらに、焦点外れは負の焦点外れよりも正の焦点
外れがよい。露光量も重要であって、一般的にプリント
される線の幅が、対応するマスク・パターンの幅と実質
的に等しくなるように選択される。たとえば、５ｘステ
ッパの場合、２．０μｍのマスク・フィーチャ・パター
ンは０．４μｍの幅の線をプリントする。通常、これは
「露光量対寸法（ｄｏｓｅ ｔｏ ｓｉｚｅ）」と呼ば
れ、露光量対寸法の約０．７倍から１．５倍の露光量が
望ましい。
いが、非対称レジスト・パターンの効果を大きくするた
めには厚さを大きくした方がよい。レジストの厚さは一
般的に約０．１μｍから１０μｍであるが、約０．４μ
ｍから２μｍであることが望ましい。焦点外れの程度も
範囲が広く、一般的にはレジストの厚さよりも大きく、
普通は約±１０μｍであるが、望ましくは約±１μｍで
ある。さらに、焦点外れは負の焦点外れよりも正の焦点
外れがよい。露光量も重要であって、一般的にプリント
される線の幅が、対応するマスク・パターンの幅と実質
的に等しくなるように選択される。たとえば、５ｘステ
ッパの場合、２．０μｍのマスク・フィーチャ・パター
ンは０．４μｍの幅の線をプリントする。通常、これは
「露光量対寸法（ｄｏｓｅ ｔｏ ｓｉｚｅ）」と呼ば
れ、露光量対寸法の約０．７倍から１．５倍の露光量が
望ましい。
【００３３】実施例では、投影露光ツールの照射条件は
約０．２５から０．８のコヒーレント性を与えるが、
０．６以下であることが望ましい。
約０．２５から０．８のコヒーレント性を与えるが、
０．６以下であることが望ましい。
【００３４】図４のマスクおよび図５および図６の露光
されたレジストでは、３６５ｎｍ（ｉ線）光を使用し、
９０゜の位相シフトで、厚さが０．８５μｍのポジ型レ
ジスト中にレジスト・パターンが形成された。約−０．
２μｍの焦点外れは、レジスト・パターンの１つの側壁
で実質的に９０゜（θ4）のプロフィールを生じ、レジ
スト・パターンの他の側壁で９５゜（θ3）のプロフィ
ールを生じた。
されたレジストでは、３６５ｎｍ（ｉ線）光を使用し、
９０゜の位相シフトで、厚さが０．８５μｍのポジ型レ
ジスト中にレジスト・パターンが形成された。約−０．
２μｍの焦点外れは、レジスト・パターンの１つの側壁
で実質的に９０゜（θ4）のプロフィールを生じ、レジ
スト・パターンの他の側壁で９５゜（θ3）のプロフィ
ールを生じた。
【００３５】図７、図８、および図９では、ネガ型レジ
ストで被覆された基板をパターン化するために本発明の
マスクおよび方法が使用されている。図７では、マスク
２２ａは透明基板２３、遮光物質２５（遮光部材）、お
よびチャネル２４（移相チャネル）を含む。基板は表面
２６を有する。マスクを通過する光は位相のずれを生じ
ることなく基板を通過するか（１つの側３２）、チャネ
ル２４を通過して位相をずらされる（他の側３３）。
ストで被覆された基板をパターン化するために本発明の
マスクおよび方法が使用されている。図７では、マスク
２２ａは透明基板２３、遮光物質２５（遮光部材）、お
よびチャネル２４（移相チャネル）を含む。基板は表面
２６を有する。マスクを通過する光は位相のずれを生じ
ることなく基板を通過するか（１つの側３２）、チャネ
ル２４を通過して位相をずらされる（他の側３３）。
【００３６】図８では、ネガ型レジスト３８で被覆され
た基板４５が露光され、露光された部分（レジスト・パ
ターン４０）は不溶性にされ、露光されなかった部分
（非露光部分３９）は可溶性のままに残される。レジス
ト・パターン４０は側壁４２および４３、底部４４、お
よび頂部４１を有する。図９に示されるように、現像の
後では、可溶性の非露光部分３９が除去されて、レジス
ト・パターン４０が残される。角度θ5は角度θ6とは異
なり、レジスト・パターン４０は垂直軸Ａ'で示される
ように非対称となっている。図４、図５、および図６で
示したように、本発明の移相マスクはレジスト上に非対
称光強度プロフィールを生成し、非対称レジスト・パタ
ーンを作り出す。非移相マスクは対称光強度プロフィー
ルを生成し、対称レジスト・パターンを作り出す。
た基板４５が露光され、露光された部分（レジスト・パ
ターン４０）は不溶性にされ、露光されなかった部分
（非露光部分３９）は可溶性のままに残される。レジス
ト・パターン４０は側壁４２および４３、底部４４、お
よび頂部４１を有する。図９に示されるように、現像の
後では、可溶性の非露光部分３９が除去されて、レジス
ト・パターン４０が残される。角度θ5は角度θ6とは異
なり、レジスト・パターン４０は垂直軸Ａ'で示される
ように非対称となっている。図４、図５、および図６で
示したように、本発明の移相マスクはレジスト上に非対
称光強度プロフィールを生成し、非対称レジスト・パタ
ーンを作り出す。非移相マスクは対称光強度プロフィー
ルを生成し、対称レジスト・パターンを作り出す。
【００３７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）光がフォトマスクを通過してフォトレジストで被
覆された電子コンポーネント基板に衝突し、前記電子コ
ンポーネント基板上に非対称レジスト・パターンを形成
する像形成装置で使用されるフォトマスクであって、光
を通過させるマスク基板を備え、前記マスク基板は前記
電子コンポーネント基板上に形成される所望のレジスト
・パターンを限定する線その他の形状をした遮光手段を
有し、前記遮光手段の少なくとも１つの側に光移相手段
を有し、光が前記フォトマスクを通過するとき、前記遮
光手段のそれぞれの側で光の位相が０゜または１８０゜
またはその倍数以外の角度だけ異なるように構成され
た、フォトマスク。 （２）前記光移相手段が、前記マスク基板内で前記遮光
手段の１つの側にそれと隣接して設けられたチャネルで
ある、上記（１）に記載のフォトマスク。 （３）前記遮光手段のそれぞれの側における光の位相差
が約９０゜である、上記（１）に記載のフォトマスク。 （４）電子コンポーネント基板をフォトレジストで被覆
し、所望の回路パターンを有するマスクを通る光に前記
電子コンポーネント基板を露光して前記電子コンポーネ
ント基板上にフォトレジスト・パターンを形成するステ
ップを用いて電子コンポーネントを製造する方法であっ
て、電子コンポーネント基板上にフォトレジスト物質を
被覆するステップと、前記電子コンポーネント基板を保
持装置上に配置するステップと、マスクの１つの表面上
に衝突した光が前記マスクを通って前記被覆された電子
コンポーネント基板上に衝突し、マスク・デザインの像
が前記フォトレジスト物質中に形成されるように前記マ
スクを配置するステップと、前記マスクを通して前記電
子コンポーネント基板を露光するステップと、前記電子
コンポーネント基板上に所望のレジスト・パターンを形
成するために前記露光された電子コンポーネント基板を
現像するステップと、所望の電子コンポーネントを形成
するステップとを含み、前記マスクは、光を通過させる
マスク基板と、前記マスク基板上に設けられ、前記被覆
された電子コンポーネント基板上の前記フォトレジスト
物質中に形成されるレジスト・パターンを線その他の形
状で限定する遮光手段と、前記マスク基板上に前記遮光
手段の少なくとも１つの側に設けられ、光の位相を０゜
または１８０゜またはその倍数以外の角度だけシフトす
る移相手段とを備え、製造工程中に非対称レジスト・パ
ターンが前記電子コンポーネント基板上に形成されるよ
うにした、電子コンポーネントの製造方法。 （５）前記マスクを通過する光が前記フォトレジストに
関して焦点外れにされている、上記（４）に記載の電子
コンポーネントの製造方法。 （６）前記焦点のずれが前記フォトレジストの厚さより
も大きい、上記（５）に記載の電子コンポーネントの製
造方法。 （７）レジスト・パターンの幅が対応するマスク・パタ
ーンの幅と実質的に等しくなるように露光量を定める、
上記（７）に記載の電子コンポーネントの製造方法。 （８）上記（５）または（６）に記載の電子コンポーネ
ントの製造方法によって製造された電子コンポーネン
ト。
の事項を開示する。 （１）光がフォトマスクを通過してフォトレジストで被
覆された電子コンポーネント基板に衝突し、前記電子コ
ンポーネント基板上に非対称レジスト・パターンを形成
する像形成装置で使用されるフォトマスクであって、光
を通過させるマスク基板を備え、前記マスク基板は前記
電子コンポーネント基板上に形成される所望のレジスト
・パターンを限定する線その他の形状をした遮光手段を
有し、前記遮光手段の少なくとも１つの側に光移相手段
を有し、光が前記フォトマスクを通過するとき、前記遮
光手段のそれぞれの側で光の位相が０゜または１８０゜
またはその倍数以外の角度だけ異なるように構成され
た、フォトマスク。 （２）前記光移相手段が、前記マスク基板内で前記遮光
手段の１つの側にそれと隣接して設けられたチャネルで
ある、上記（１）に記載のフォトマスク。 （３）前記遮光手段のそれぞれの側における光の位相差
が約９０゜である、上記（１）に記載のフォトマスク。 （４）電子コンポーネント基板をフォトレジストで被覆
し、所望の回路パターンを有するマスクを通る光に前記
電子コンポーネント基板を露光して前記電子コンポーネ
ント基板上にフォトレジスト・パターンを形成するステ
ップを用いて電子コンポーネントを製造する方法であっ
て、電子コンポーネント基板上にフォトレジスト物質を
被覆するステップと、前記電子コンポーネント基板を保
持装置上に配置するステップと、マスクの１つの表面上
に衝突した光が前記マスクを通って前記被覆された電子
コンポーネント基板上に衝突し、マスク・デザインの像
が前記フォトレジスト物質中に形成されるように前記マ
スクを配置するステップと、前記マスクを通して前記電
子コンポーネント基板を露光するステップと、前記電子
コンポーネント基板上に所望のレジスト・パターンを形
成するために前記露光された電子コンポーネント基板を
現像するステップと、所望の電子コンポーネントを形成
するステップとを含み、前記マスクは、光を通過させる
マスク基板と、前記マスク基板上に設けられ、前記被覆
された電子コンポーネント基板上の前記フォトレジスト
物質中に形成されるレジスト・パターンを線その他の形
状で限定する遮光手段と、前記マスク基板上に前記遮光
手段の少なくとも１つの側に設けられ、光の位相を０゜
または１８０゜またはその倍数以外の角度だけシフトす
る移相手段とを備え、製造工程中に非対称レジスト・パ
ターンが前記電子コンポーネント基板上に形成されるよ
うにした、電子コンポーネントの製造方法。 （５）前記マスクを通過する光が前記フォトレジストに
関して焦点外れにされている、上記（４）に記載の電子
コンポーネントの製造方法。 （６）前記焦点のずれが前記フォトレジストの厚さより
も大きい、上記（５）に記載の電子コンポーネントの製
造方法。 （７）レジスト・パターンの幅が対応するマスク・パタ
ーンの幅と実質的に等しくなるように露光量を定める、
上記（７）に記載の電子コンポーネントの製造方法。 （８）上記（５）または（６）に記載の電子コンポーネ
ントの製造方法によって製造された電子コンポーネン
ト。
【図１】本発明のマスクおよび方法を使用して形成され
た非対称レジストを有する基板の断面図である。
た非対称レジストを有する基板の断面図である。
【図２】従来技術によって形成された対称レジスト・パ
ターンを有する基板の断面図である。
ターンを有する基板の断面図である。
【図３】基板上に複数の並行した非対称レジスト・パタ
ーンを形成するために使用される、本発明のマスクの断
面図である。
ーンを形成するために使用される、本発明のマスクの断
面図である。
【図４】本発明のマスクの断面図である。
【図５】本発明のマスクおよび方法を使用して基板上の
ポジ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
ポジ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
【図６】本発明のマスクおよび方法を使用して基板上の
ポジ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
ポジ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
【図７】本発明のマスクの断面図である。
【図８】本発明のマスクおよび方法を使用して基板上の
ネガ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
ネガ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
【図９】本発明のマスクおよび方法を使用して基板上の
ネガ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
ネガ型レジスト中に作成された、非対称側壁を有するレ
ジスト・パターンの断面図である。
１０ パターン化された基板 １１ 基板 １２ レジスト・パターン １３ 側壁 １４ 頂部 １５ 側壁 １６ 底部 １７ レジスト・パターン １８ 側壁 １９ 頂部 ２０ 側壁 ２１ 底部 ２２ マスク ２２ａ マスク ２３ 透明基板 ２４ チャネル ２５ 遮光物質 ２６ 表面 ２７ 電子コンポーネント ２８ 露光されたレジスト ２９ 基板 ３０ パターン化された基板 ３１ ポジ型フォトレジスト物質 ３２ １つの側 ３３ 他の側 ３７ 被覆された基板 ３８ ネガ型レジスト ３９ 非露光部分 ４０ レジスト・パターン ４１ 頂部 ４２ 側壁 ４３ 側壁 ４４ 底部 ４５ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・コウリン・ウィーラー アメリカ合衆国12508、 ニューヨーク 州ビーコン スターリング・ストリート 58 (72)発明者 ティモシー・アラン・ブラーナー アメリカ合衆国06877、 コネティカッ ト州リッジフィールド ウェストモアラ ンド 27 (56)参考文献 特開 平７−72611（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16
Claims (6)
- 【請求項１】フォトマスクを通して光をフォトレジスト
で被覆された電子コンポーネント基板に照射して前記フ
ォトレジストを露光し、露光された前記フォトレジスト
を現像することによって、前記電子コンポーネント基板
上に、底部、頂部および２つの側壁で形成された断面を
有し、前記２つの側壁が前記電子コンポーネント基板に
対して異なる角度をなす非対称フォトレジスト・パター
ンを形成するためのフォトマスクであって、 前記フォトマスクは、 光を通過させるマスク基板と、 前記マスク基板上に設けられ、前記電子コンポーネント
基板上に形成される所望のフォトレジスト・パターンを
限定する線その他の形状をした遮光手段と、 前記マスク基板上に前記遮光手段の少なくとも１つの側
に設けられ、光が前記フォトマスクを通過するとき、前
記遮光手段のそれぞれの側で光の位相が０゜または１８
０゜またはその倍数以外の角度だけ異なるように光の位
相をシフトさせる光移相手段とを有する、 フォトマスク。 - 【請求項２】前記光移相手段が、前記遮光手段の１つの
側にそれと隣接して前記マスク基板に設けられたチャネ
ルである、請求項１に記載のフォトマスク。 - 【請求項３】前記遮光手段のそれぞれの側における光の
位相差が約９０゜である、請求項１または２に記載のフ
ォトマスク。 - 【請求項４】電子コンポーネント基板上にフォトレジス
ト・パターンを形成するステップを用いて電子コンポー
ネントを製造する方法であって、 前記電子コンポーネント基板上にフォトレジストを被覆
するステップと、 前記電子コンポーネント基板を保持装置上に配置するス
テップと、 フォトマスクを通る光が前記被覆された電子コンポーネ
ント基板上に衝突し、前記フォトマスクの像が前記フォ
トレジスト中に形成されるように前記フォトマスクを配
置するステップと、 前記フォトマスクを通して前記電子コンポーネント基板
上の前記フォトレジストを露光するステップと、 前記電子コンポーネント基板上に所望のレジスト・パタ
ーンを形成するために前記露光された前記フォトレジス
トを現像するステップと、 所望の電子コンポーネントを形成するステップとを含
み、 前記フォトマスクは、 光を通過させるマスク基板と、 前記マスク基板上に設けられ、前記電子コンポーネント
基板上に形成される所望のフォトレジスト・パターンを
線その他の形状で限定する遮光手段と、 前記マスク基板上に前記遮光手段の少なくとも１つの側
に設けられ、前記遮光手段のそれぞれの側で光の位相が
０゜または１８０゜またはその倍数以外の角度だけ異な
るように光の位相をシフトさせる光移相手段とを備え、 前記フォトレジストを現像するステップにおいて前記フ
ォトレジストを現像したとき、前記電子コンポーネント
基板上に、底部、頂部および２つの側壁で形成された断
面を有し、前記２つの側壁が前記電子コンポーネント基
板に対して異なる角度をなす非対称フォトレジスト・パ
ターンを形成する、 電子コンポーネントの製造方法。 - 【請求項５】前記マスクを通過する光が前記フォトレジ
ストに関して焦点外れにされている、請求項４に記載の
電子コンポーネントの製造方法。 - 【請求項６】前記焦点のずれが前記フォトレジストの厚
さよりも大きい、請求項５に記載の電子コンポーネント
の製造方法。
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|---|---|---|---|
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